Phương án đóng tự động cho mục đích của hệ thống truyền tải Loại và yếu tố

Phương án đóng tự động cho hệ thống truyền tải

Hệ thống đóng tự động là một mạng lưới nối tiếp được thiết kế để giảm chi phí vận hành và tăng cường độ tin cậy của mạng. Các đường dây truyền tải điện áp cực cao (EHV) được sử dụng để truyền tải lượng lớn điện năng, khoảng hàng nghìn megawatt (MW), do đó không nên bị ngắt quãng dưới mọi hoàn cảnh. Mặc dù sự cố trên các đường dây này là phổ biến, nhưng nguồn điện truyền qua chúng không nên bị gián đoạn trong thời gian dài do sự cố tạm thời hoặc vĩnh viễn.

Các sự cố tạm thời như cây đổ, sét đánh, hoặc chim chạm vào đường dây có thể tự khắc phục mà không cần can thiệp. Ngược lại, các sự cố vĩnh viễn - như đứt dây dẫn hoặc hỏng cách điện - không thể được khôi phục nhanh chóng, và trong những trường hợp này, việc đóng tự động là không hiệu quả. Khi sử dụng đóng bằng tay, người vận hành phải đặt lại rơle và đóng cầu chì. Nếu sự cố là tạm thời, đường dây sẽ ổn định sau lần đóng thứ hai; tuy nhiên, nếu sự cố vẫn tồn tại, hệ thống bảo vệ sẽ ngắt mạch một lần nữa và phân loại nó là sự cố vĩnh viễn. Trong các sự cố tạm thời, việc đóng bằng tay gây ra sự chậm trễ đáng kể.

Do các đường dây EHV truyền tải lượng lớn điện năng, bất kỳ sự chậm trễ nào trong hoạt động cũng có thể dẫn đến tổn thất hệ thống đáng kể từ cả góc độ chi phí và ổn định. Để tránh sự chậm trễ do can thiệp bằng tay, các phương án đóng tự động được đưa vào hệ thống truyền tải EHV, loại bỏ sự chậm trễ không cần thiết do con người gây ra. Các thiết bị đóng giúp quản lý các sự cố bằng cách chia mạng thành các đoạn nhỏ hơn (sectionalizers), như được hiển thị trong hình vẽ. Các thiết bị đóng được lập trình để tự động thực hiện quá trình đặt lại, cho phép tiếp cận khôi phục dịch vụ mạnh mẽ hơn. Kết quả là, khả năng cung cấp điện được tăng lên.

Mục đích chính của hệ thống đóng tự động:

1.Giảm gián đoạn cung cấp điện cho người tiêu dùng

2.Cải thiện tính liên tục của nguồn cung cấp

3.Giảm số lần thăm trạm biến áp

Các sự cố trên đường dây truyền tải có thể được phân loại thành ba loại:

1.Sự cố tạm thời: Đây là các sự cố ngắn hạn (tạm thời). Ví dụ, sét đánh vào đường dây truyền tải gây ra quá áp, được ức chế bởi các thiết bị khác trong thời gian rất ngắn và sau đó tự khắc phục. Sự cố tạm thời chiếm khoảng 80% đến 90% các sự cố trên đường dây truyền tải.

2.Sự cố bán vĩnh viễn: Các sự cố này kéo dài một hoặc nhiều chu kỳ hồ quang. Ví dụ, một cây chạm vào dây dẫn đang hoạt động tạo ra hồ quang đất. Hồ quang tồn tại trong vài giây cho đến khi cây bị cháy hết, sau đó sự cố tự khắc phục. Loại sự cố này xảy ra trong 5% đến 8% trường hợp.

3.Sự cố vĩnh viễn: Đây là kết quả của đứt dây dẫn, hỏng cách điện, hoặc hỏng bất kỳ thiết bị điện nào, gây ra sự cố vĩnh viễn trên đường dây truyền tải. Việc khôi phục không thể thực hiện cho đến khi các thành phần bị hỏng được thay thế hoặc sửa chữa.

Thời gian khôi phục cho hai loại sự cố đầu tiên có thể được rút ngắn đáng kể bằng cách sử dụng các phương án đóng tự động. Hệ thống đóng tự động bao gồm các tiếp điểm hoạt động tốc độ cao và vật liệu cách điện rắn, cùng với các bộ ngắt chân không để ngắt dòng và dập hồ quang, và các thiết bị cảm biến dòng và điện áp tiên tiến. Trong một phương án đóng tự động, nếu lần thử đầu tiên không khắc phục được sự cố, hai hoặc ba lần đóng lại sẽ được thực hiện cho đến khi khắc phục được sự cố. Nếu sự cố vẫn tồn tại, hệ thống sẽ mở vĩnh viễn cầu chì. Một thời gian chờ có thể được áp dụng cho hệ thống đóng tự động để cho phép các sự cố bán vĩnh viễn tự khắc phục khỏi mạch.

Các yếu tố ảnh hưởng đến phương án đóng tự động

Các yếu tố chính ảnh hưởng đến việc chọn thời gian chết trong quá trình đóng lại bao gồm thời gian hồi phục và số lần đóng lại. Các yếu tố ảnh hưởng đến lựa chọn thời gian chết của hệ thống như sau:

1.Độ ổn định và đồng bộ của hệ thống

2.Loại tải

3.Đặc tính của cầu chì (CB)

4.Thời gian khử ion của đường dẫn sự cố

5.Thời gian đặt lại rơle bảo vệ

Đối với việc đóng lại tốc độ cao, không cần kiểm tra đồng bộ tại thời điểm đóng lại. Tuy nhiên, đối với việc đóng lại chậm, phải kiểm tra đồng bộ trước khi đóng lại, thường được thực hiện bằng cách sử dụng rơle đồng bộ.